Nicolas Toni

© Nicole Chuard, UNIL

Version du 11 septembre 2017

Nicolas Toni, professeur associé

Fasciné par la plasticité du cerveau Nicolas Toni s’est spécialisé dans l’étude de la neurogenèse adulte découverte peu avant son séjour postdoctoral au Salk Institute à San Diego. Après un riche parcours en neurosciences fondamentales, le biologiste a été nommé professeur associé au Centre des neurosciences psychiatrique du CHUV au 1er août 2017.

C’est en observant l’hippocampe des rongeurs que Nicolas Toni cherche à comprendre pourquoi et comment le cerveau s’organise pour modifier sa structure et son fonctionnement et faire preuve d’adaptabilité. Après un doctorat consacré à la plasticité synaptique, il rejoint, à San Diego, le premier laboratoire à avoir mis en évidence la neurogenèse adulte, soit la capacité qu’ont certaines zones du cerveau - dont l’hippocampe - de créer de nouveaux neurones de manière continue. Cette découverte majeure l’engage dans une ligne de recherche qu’il ne quittera plus.

Au cœur des travaux du neurobiologiste se trouvent les mécanismes de régulation de la neurogenèse impliqués dans l’apprentissage, la mémorisation et le contrôle de l’humeur. Avec l’espoir qu’en renforçant ces mécanismes, on puisse traiter différentes pathologies, comme la dépression et la maladie d’Alzheimer. En associant des techniques de transfert de gènes médié par des virus à l’imagerie des cellules vivantes et à la microscopie confocale et électronique, Nicolas Toni a contribué à démontrer comment les neurones de l’hippocampe nés chez l’adulte sont fonctionnellement et structurellement intégrés dans les réseaux neuronaux existants. En combinant ces résultats avec des approches comportementales, il a pu mettre en évidence qu’un renforcement de la neurogenèse adulte (par l’alimentation, l’exercice physique, etc.) augmente significativement les performances d’apprentissage chez des souris malades. Ses travaux ont par ailleurs permis de souligner combien les mécanismes de la neurogenèse adulte sont sensibles à différentes insultes environnementales (traumatisme, irradiations, abus de substances, troubles du sommeil, etc.).

Parallèlement, Nicolas Toni est engagé avec le Prof. Kim Do et Marie Gabrielle Zürich sur un projet interdisciplinaire de la FBM utilisant la technologie des cellules IPS pour l’étude in vitro de la schizophrénie. L’intérêt est ici d’associer étroitement le profil clinique des patients à l’étude de «leurs» neurones redifférenciés à partir de simples biopsies de peau. Une démarche qui ouvre des pistes exigeantes mais prometteuses vers une meilleure compréhension de cette pathologie.

Dans le cadre de sa position au Centre des neurosciences psychiatriques, le biologiste va développer un axe de recherche translationnel visant à identifier le rôle de la neurogenèse adulte dans le développement de la dépression.

Bio express

Par: Véronique Jost/Communication FBM

Version du 13 décembre 2011

Nicolas Toni, professeur assistant boursier FNS

Spécialiste de la neurogenèse dans le cerveau adulte, Nicolas Toni a été nommé professeur assistant boursier FNS au Département de biologie cellulaire et de morphologie (DBCM) de l'UNIL dès le 1^er janvier 2010.

Né en 1970 à Sierre et de nationalités suisse, italienne et belge, Nicolas Toni étudie la biologie à l'Université de Genève. En 1994, son master décroché, il entame une spécialisation en biologie médicale tout en débutant son doctorat au sein du laboratoire du Prof. Dominique Muller, qu'il parachève par une thèse en 2000. L'année suivante, il quitte la Suisse pour la Californie et rejoint le Salk Institute for Biological Studies de San Diego, où il passe six années en tant que chercheur postdoctorant. En septembre 2007, il rejoint l'industrie et devient chef de laboratoire chez Hoffmann-La Roche à Bâle, puis, un an plus tard, au sein de l'entreprise AC Immune, basée au Parc scientifique d'Ecublens. Il décroche ensuite un poste de professeur assistant boursier du FNS et rejoint le Département de biologie cellulaire et de morphologie de l'UNIL en janvier 2010.

Le neuroscientifique s'intéresse à la capacité du cerveau à créer de nouveaux neurones à l'âge adulte. Appelée neurogenèse adulte, cette faculté est conférée par la présence de cellules souches dans l'hippocampe et la zone subventriculaire, des structures profondes du cerveau chez les mammifères. L'hippocampe, en particulier, se révèle un objet d'étude particulièrement important, du fait de son rôle dans les processus de mémorisation et d'apprentissage.

A l'UNIL, le neurobiologiste et son équipe oeuvrent sur certaines problématiques encore inconnues de la neurogenèse. Par exemple, ils cherchent à comprendre la raison pour laquelle seule une partie des neurones nouvellement produits survivent au-delà d'un mois. Nicolas Toni tente ainsi de mettre au jour les mécanismes cellulaires qui sous-tendent l'intégration de ces neurones dans le réseau neuronal du système nerveux central et les raisons de cette forme de sélection naturelle entre neurones. Outre l'instrumentation classique de la biologie cellulaire et moléculaire, le scientifique utilise également l'expérimentation comportementale pour déterminer les implications fonctionnelles de ces mécanismes.

Au final, les recherches menées par Nicolas Toni devraient améliorer notre compréhension de la plasticité du cerveau et paver le chemin vers de nouvelles thérapies cellulaires pour des pathologies neurodégénératives, telles la maladie d'Alzheimer.

Remarque : le Département de biologie cellulaire et morphologie (DBCM) est devenu le Département des neurosciences fondamentales (DNF) au 1er août 2012

Par: Pascal Vermot/Communication FBM